Inconel 601 против 602: никелевые сплавы для экстремальных температур
Inconel 601 (UNS N06601) и Inconel 602 (UNS N06602 / Alloy 602CA) — никель-хромовые сплавы с алюминием для защиты от окисления. 601 — классика (1950s), 602 — современная эволюция (1980s) с более высоким Cr и Zr/Y для крепа/окисления. Сравнение для печей, петрохимии, энергетики.
Химический состав (вес.%)
| Элемент | Inconel 601 | Inconel 602 (602CA) |
|---|---|---|
| Ni | 58–63% | баланс (~60%) |
| Cr | 21–25% | 24–26% |
| Al | 1,0–1,7% | 1,8–2,4% |
| Fe | баланс (~14%) | ≤10% |
| C | ≤0,10% | ≤0,10% |
| Zr | — | 0,05–0,15% |
| Y (Иттрий) | — | 0,01–0,05% |
| Mn, Si, Cu, Ti | микро | микро |
602 имеет больше Cr, Al, Fe меньше, и критичные Zr+Y для адгезии оксидной пленки.
Коррозионная стойкость (Окисление)
- Циклическое окисление (нагрев/охлаждение): 602CA значительно превосходит 601. Zr/Y «приклеивают» Al₂O₃ пленку к металлу при термоциклах. 601 теряет пленку при частых циклах → ускоренное окисление.
- Изотермическое окисление (постоянная T): 602 лучше при T>1100°С за счет выше Cr+Al. При 1000–1100°С — сопоставимы.
- Угарение/карбуризация: 602 лучше (выше Cr, ниже Fe).
- Сернистое окисление: 601 лучше при высоком S (Al помогает). 602 хуже — Cr₂O₃ менее стойк к сульфидам.
- Водная коррозия/питтинг: Обе средние. Не для хлоридных сред (нет Mo). Для воды — 625/316.
Механические свойства и креп
| Свойство | Inconel 601 | Inconel 602CA |
|---|---|---|
| σb (20°С), МПа | 550–690 | 620–760 |
| σ0.2 (20°С), МПа | 205–310 | 310–410 |
| Креп (1000°С/1000ч/100 МПа), % | 1,5–2,5 | 0,5–1,0 |
| Креп (1100°С/1000ч/50 МПа), % | 5–8 | 2–4 |
602CA — líder по креповостойкости за счет Zr/Y + выше Cr/Al. 601 — для менее требовательных режимов.
Термообработка и сварка
- Отжиг: 601: 1150–1200°С/воздух. 602CA: 1150–1180°С/быстрое охлаждение (воду/воздух) для удержания Zr/Y в твердом растворе.
- Сварка: Обе сваркиваются (TIG ERNiCr-3 / ERNiCrFe-7). 602CA требует строгого контроля межпроходной T (<150°С) и чистоты (нет заселения S/Pb/Sb) — иначе трещины в шве. 601 проще.
Применение и выбор
| Приложение | Рекомендация |
|---|---|
| Печные катушки/трубы реформинга/пиролиза (циклические T 1050–1150°С) | Inconel 602CA |
| Термообработка: муфлы, ретракты, корзины (циклические T 900–1100°С) | Inconel 602CA |
| Высокотемпературные газовые фильтры, датчики | Inconel 602CA |
| Сернистые среды (серноводород, сульфиды) T<1000°С | Inconel 601 (или 625/800H) |
| Менее критичные печи, бюджетный проект | Inconel 601 |
| Водные/хлоридные среды | НЕТ (смотрите 625/316/2205) |
Цена
Inconel 602CA на 15–25% дороже 601 за кг (выше Cr, Al, Zr, Y, сложнее плавка). Но срок службы в циклических печах в 2–3 раза выше — TCO в пользу 602CA.
Заключение
Inconel 601 — проверенная классика для стационарных высокотемпературных деталей в чистых окислительных/сернистых средах. Inconel 602CA — современный стандарт для экстремальных термоциклов, креповостойкости, угарения. Для новых проектов печей/реформеров — 602CA. Для сернистых сред или замены в старых печах — 601. Всегда проверяйте сертификат на Zr+Y для 602CA.
Металл
- Сталь DIN 17200 C22 (+N) — свойства и применение в машиностроении
- EN AW-5083 (AlMg4,5Mn0,7): Пищевой высокопрочный алюминий для листов, полос и ковок
- UGICHROM® 4305 – Продвинутое микротрещинистое хромирование для гидравлики и пневматики
- Сталь EN 10277-5 C35R: Холоднодеформированная для высоконагруженных деталей двигателей
- HRD200 Harada: Фосфорная бронза с низким содержанием олова — высокая проводимость и технологичность
- Сталь X3CrNiMo17-13-3 (AISI 316L) по EN 10216-5: растворительно закаленная, повышенная коррозионная стойкость
- EN 1653 Cu-DLP R200: Медные листы премиум-качества для котлов и сосудов под давлением
- EN 573-3 AW-6063 T66 – Алюминиевый сплав с высокой коррозионной стойкостью
- Платина (Pt) – Свойства, применение и промышленное значение
- Алюминиевый литейный сплав EN 1706 AC-46400 T6 — Повышенные свойства после термообработки